[ad_1]

کیهان شناسان می گویند که آنها نکاتی از تحریف جذاب را در راه عبور نور باستان از جهان مشاهده کرده اند ، که می تواند سرنخی از ماهیت انرژی تاریک باشد – نیروی مرموزی که به نظر می رسد فضا را به سمت گسترش سریعتر سوق می دهد.

آنها پیشنهاد می کنند که پیچش نوری که در داده های زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) جمع آوری شده توسط تلسکوپ فضایی پلانک و شتاب جهان شناسایی کرده اند ، ممکن است توسط “پنج گانه” فضا ، ماده ای عجیب و غریب که به فضا نفوذ می کند ، تولید شود. چنین کشفی نیاز به بازنگری جدی در نظریه های فعلی دارد و فیزیکدانان هشدار می دهند که این شواهد مقدماتی است – این آستانه “5 سیگما” را که برای تعیین اینکه سیگنال کشف است ، برآورده نمی کند. اما این واقعیت را برجسته می کند که کیهان شناسی مدرن هنوز تصویر ناقصی از محتوای جهان دارد.

شان کارول ، فیزیکدان نظری در انستیتوی کالیفرنیا در پاسادنا گفت: اگر انرژی تاریک یک پنجم باشد ، فشار آن بر روی انبساط می تواند به آرامی خشک شود یا از بین برود یا حتی تبدیل به یک نیروی جذاب شود و باعث فروپاشی جهان به یک “بحران بزرگ” شود. . “ما در شرایطی بازگشته ایم که نمی دانیم جهان چگونه به پایان می رسد.” گزارش این کار در 23 نوامبر در انجام شد نامه های معاینه فیزیکی.

عنصر پنجم

اولین شواهد مستقیم مبنی بر اینکه یک نیروی ناشناخته در حال گسترش فضای گسترش به سمت شتاب است ، در سال 1998 از دو مطالعه جداگانه ابرنواختر انجام شد. از آن زمان ، بسیاری از مطالعات دیگر وجود این نیرو را تأیید کرده اند ، انرژی تاریک نامیده می شود ، اما اطلاعات کمی ارزشمندی در مورد ماهیت آن ارائه می دهد.

اولین فرض محققان – که همچنان تئوری برجسته باقی مانده است – این بود که انرژی تاریک یک ویژگی ذاتی فضا است ، این بدان معنی است که مقدار انرژی تاریک در واحد حجم فضا به عنوان “ثابت کیهان شناسی” ثابت می شود. اما برخی از کیهان شناسان معتقدند که انرژی تاریک از چیزی کاملاً متفاوت ساخته شده است. آنها این پنجمین میدان را بعد از عنصر پنجم یا اتر می نامند – نامی که فلاسفه یونان باستان به یک فکر مادی نامرئی برای پر کردن تمام فضای خالی جهان می دادند.

رابرت کالدول ، کیهان شناس در کالج دارتموث در هانوفر ، نیوهمپشایر ، که از اولین محققانی است که وجود این ماده را پیشنهاد می دهد ، بر خلاف ثابت کیهان شناسی ، “یک ماده ملموس است و نوسانات خاص خود را دارد”. کالدول افزود ، این پنجم ممکن است دارای خواصی باشد که بین خاصیت ماده و یک ثابت کیهان شناختی باشد. با انبساط جهان ، ثابت کیهان شناختی یک چگالی ثابت را حفظ می کند ، در حالی که چگالی پنجم کاهش می یابد – هرچند به سرعت چگالی ماده ای که هنگام انتشار کهکشان ها می افتد ، سریع نیست.

در سال 1998 ، كارول يك آزمايش تجربي آزمايشي را بر اساس پيش بيني كه باعث تغيير روش انتشار نور در فضا مي شود ، ارائه داد. گروهی به سرپرستی فیزیکدان نظری مارک کامیونکوفسکی ، اکنون در دانشگاه جان هاپکینز در بالتیمور ، مریلند ، محاسبه کردند که چگونه می توان این اثر را در CMB اندازه گیری کرد ، انتشار اولیه که اغلب به عنوان پس از انفجار بزرگ توصیف می شود. محققان حدس می زنند که با مشاهده نقشه های نور قطبش شده در CMB ، می توان علائم پنجگانه را تشخیص داد. هنگامی که میدان الکتریکی آن در یک جهت خاص “حرکت” می کند ، قطبی نیست. تئوری این است که quintessence جهتی را نشان می دهد که قطبش به گونه ای باشد که با مشاهده قطب بندی آسمان قابل تشخیص باشد.

اکنون دو کیهان شناس – یوتا مینامی از سازمان تحقیقات شتاب دهنده انرژی بالا (KEK) در تسوکوبا ، ژاپن و ایچیرو کوماتسو از موسسه اخترفیزیک ماکس پلانک در گارچینگ ، آلمان – این امضای CMB را در داده های مأموریت پلانک آژانس فضایی اروپا شناسایی کرده اند. . 2013

هدف اصلی پلانك نقشه برداری از تغییرات كمی در دمای CMB در آسمان بود ، اما این ماموریت قطبش تابش را نیز اندازه گیری كرد. مینامی و کوماتسو با استفاده از تکنیک جدیدی که سال گذشته اعلام کردند ، توانستند علائم مهارت را تشخیص دهند. فیزیکدان سوزان استاگس از دانشگاه پرینستون در نیوجرسی ، که تیمش با استفاده از تلسکوپ کیهانی Atacama (ACT) در شیلی ، تابش CMB را اندازه گیری کرد ، گفت: نتایج آنها با سایر گروههایی که به نقشه های قطبش CMB نگاه کردند – از جمله پلانک – و هیچ تغییری پیدا نکردند. تیم Staggs قصد دارد تکنیک مینامی و کوماتسو را بر روی داده های ACT آزمایش کند. وی گفت: “ما علاقه مند به تحقیق در مورد آن هستیم.”

عواقب بزرگ

جورج Efstatiou ، کیهان شناس برجسته پلانک در دانشگاه کمبریج در انگلستان ، گفت که این سند “یک تحلیل بسیار خوب” است ، اما سر و صدای سیگنال های Planck می تواند یک عامل پیچیده باشد.

نظریه پردازان نیز با احتیاط پاسخ می دهند. کارول می گوید: “اگر واقعی بود ، بزرگ بود.” اما وی خاطرنشان کرد که اهمیت آماری – فقط 2.5 سیگما – از نتیجه ضعیف است و می گوید که این نتایج اغلب با نظارت بیشتر محو می شوند.

Kamionkowski موافق است. وی گفت: “من فکر می کنم قبل از اینکه خیلی خسته شویم احتمالاً می خواهیم همه اینها را با دقت پشت سر بگذاریم.” وی با بیان اینکه وجود پنج گانه نه تنها برای کیهان شناسی بلکه برای فیزیک بنیادی نیز پیامدهایی دارد ، اضافه کرد: مدل استاندارد فیزیک ذرات هیچ نوع پنج گانه را پیش بینی نمی کند.

تلاش های دیگری نیز در حال انجام است تا قطبی CMB را با دقت بیشتری نسبت به گذشته ترسیم کرده و یک آزمایش دقیق را برای چهارپارچه سازی قرار دهد. این پروژه ها شامل رصدخانه سیمونز ، آزمایش CMB دیگری که اکنون در صحرای آتاکاما در جریان است و کاوشگر فضایی آینده ژاپن به نام LiteBIRD.

اگر پنجم به عنوان توضیح ظهور کند ، تأثیرات ناگوار بر بهترین تخمین از خصوصیات جهان ، از جمله سن آن ، که ممکن است کمی کمتر از 13.8 میلیارد سال باشد ، توسط دانشمندان علوم کیهان بر اساس داده های پلانک محاسبه می شود. همچنین می تواند توضیح دهد که چرا داده های CMB پیش بینی می کند جهان باید با سرعت کمتری از آنچه در حال حاضر مشاهده شده گسترش یابد. “مقیاسی که آنها روی آن قرار می گیرند ثابت کیهانی است. اگر این مقیاس را تغییر دهید ، می تواند در هر چیز دیگری تأثیر بگذارد. “

این مقاله با مجوز تکثیر می شود و اولین بار در 24 نوامبر سال 2020 منتشر شد.

[ad_2]

منبع: khabar-dirooz.ir